本發(fā)明涉及高分子材料，具體而言，涉及一種高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著高頻通訊信息技術(shù)的飛速發(fā)展，高頻通訊設(shè)備也被越來越多的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在高頻通訊設(shè)備的長期使用中，基板粘結(jié)材料面臨的各種外力影響使其存在脫粘的風(fēng)險(xiǎn)，這會(huì)嚴(yán)重干擾設(shè)備的信號(hào)傳輸，甚至導(dǎo)致斷路。目前，用于高頻通訊基板的介電膠粘劑材料大多是一次性的，因此修復(fù)脫粘故障往往需要更換原有基板及相關(guān)部件，這將導(dǎo)致嚴(yán)重的原料浪費(fèi)和電子垃圾的產(chǎn)生，有?？沙掷m(xù)性發(fā)展的理念。可逆粘接材料的開發(fā)是一種理想的解決方案，可以使脫粘的部件被輕易修復(fù)，繼續(xù)投入使用。

2、與一般電子粘接材料不同，高頻通信設(shè)備要求其基板粘接材料具有足夠低的高頻介電損耗，以保證高頻信號(hào)的傳輸速率和保真度。因此，目前用于高頻通信基板的粘合材料僅限于聚四氟乙烯、聚烯烴和聚苯醚等低極性聚合物，但這些材料均不具有可逆的粘合性能。

3、比如，現(xiàn)有技術(shù)中公開號(hào)為cn109266262a的中國專利公開了一種低介電損耗復(fù)合粘接劑及其制備方法，該技術(shù)方案中雖然聚丁二烯基的粘接材料表現(xiàn)出了優(yōu)異的低介電損耗，但其只能作為一次性的粘接材料，無法實(shí)現(xiàn)可逆粘接性，即粘接材料脫粘后無法再次粘接而導(dǎo)致基板出現(xiàn)報(bào)廢問題。而目前為止，可逆粘接材料又大多為極性材料，而由于材料高頻介電損耗與材料極性正相關(guān)，因此其高介電損耗是可以預(yù)見的，無法被用于高頻電子設(shè)備的基板粘接?？傊徒殡姄p耗與可逆粘接性之間的矛盾使得低介電材料可逆粘接性的開發(fā)十分困難，亟待探索一種新的材料設(shè)計(jì)以兼顧兩種性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有材料設(shè)計(jì)中低介電損耗性與可逆粘接性的矛盾，提供一種具有高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料制備方法，其將具有可逆粘接功能的鄰苯二酚基團(tuán)連接于低極性的聚丁二烯分子兩端作為改性成分，涂敷于低介電損耗的聚丁二烯基粘接膜表面進(jìn)行改性，從而在獲得可逆粘接性的同時(shí)最大限度地降低膜整體的介電損耗。

2、本發(fā)明的設(shè)計(jì)理念是以低介電粘接材料作為粘接膜的主體部分，通過僅在膜表面引入含少量可逆粘接成分，以實(shí)現(xiàn)材料整體的低介電損耗和表面的可逆粘接性。

3、具體地，本發(fā)明的實(shí)施例通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

4、一種具有高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料制備方法，包括以下步驟：

5、s1.基膜：將聚丁二烯基樹脂與固化劑溶于良溶劑中，溶解后加入占聚丁二烯基樹脂質(zhì)量為20％-80％的硅基填料(如二氧化硅填料)，得到溶液a，最后將溶液a均勻涂敷于聚四氟乙烯膜上下表面，烘干得到基膜；

6、s2.改性層樹脂溶液：將異氰酸酯基含量為2％-7％的端異氰酸酯基聚丁二烯分子溶于良溶劑中，得到溶液b；將含鄰苯二酚基團(tuán)的活性小分子溶于有機(jī)溶劑中，得到溶液c，然后將溶液b和溶液c混合，在0-80℃下攪拌反應(yīng)0.5-8h后，終止反應(yīng)并烘干得到改性層端鄰苯二酚基聚丁二烯分子，將端鄰苯二酚基聚丁二烯分子溶于良溶劑中，即得到改性層樹脂溶液；

7、s3.將步驟s2得到的改性層樹脂溶液涂敷于s1得到的基膜的上下表面，所得改性層的厚度為3-30um，烘干后即得到粘接膜樣品，并于0.5-2mpa，140-200℃熱壓條件下對銅箔進(jìn)行粘接，即得到具有高頻低介電損耗的可逆粘接材料。

8、進(jìn)一步地，s1中，所述聚丁二烯基樹脂包括1，2-聚丁二烯、1，4-聚丁二烯、聚(1，2-丁二烯-共-1，4-丁二烯)、保留聚丁二烯鏈結(jié)構(gòu)的衍生物中的一種或多種。

9、進(jìn)一步地，s1中，所述固化劑為過氧化氫異丙苯、過氧化二苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷中的一種或多種；所述固化劑的用量占聚丁二烯的質(zhì)量的1％-8％。

10、進(jìn)一步地，s1中，所述聚四氟乙烯膜為聚四氟乙烯樹脂膜、經(jīng)填料改性的四氟乙烯復(fù)合膜(如使用低介電填料對聚四氟乙烯進(jìn)行共混改性)或在上述膜基礎(chǔ)上進(jìn)行的表面改性膜，材料厚度為10-80um。

11、進(jìn)一步地，s2中，所述含鄰苯二酚基團(tuán)的活性小分子包括多巴胺和/或3,4-二羥基苯乙醇。

12、本發(fā)明基于現(xiàn)有技術(shù)中低介電損耗與可逆粘接性之間的矛盾，以及低極性可逆粘接分子的設(shè)計(jì)及其對基膜的表面改性工藝，考慮到聚丁二烯大分子具有低的介電損耗，同時(shí)還含有具有反應(yīng)性的碳碳雙鍵，本發(fā)明選擇聚丁二烯分子作為可逆粘接分子的主鏈；并配合僅含一個(gè)活性端基的鄰苯二酚衍生物作為改性單元引入到聚丁二烯主鏈兩端，使得改性層與基膜之間的穩(wěn)固連接使粘接膜剝離強(qiáng)度得到極大提高，并且賦予了其可逆粘接性，合成了極性較低的可逆粘接分子。

13、而針對基膜改性工藝，本發(fā)明通過在固化前的基膜表面涂敷可逆粘接分子形成改性層，而在后續(xù)的熱壓粘接過程，基膜中聚丁二烯鏈將與改性層中聚丁二烯鏈發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了改性層與基膜間的穩(wěn)固連接，此外通過減小涂層厚度能夠進(jìn)一步降低改性對膜整體低介電損耗性能的影響。

14、再一方面，本發(fā)明提供了一種具有高頻低介電損耗的可逆粘接材料，由上述制備方法制得。

15、再一方面，本發(fā)明提供了一種上述所述的可逆粘接材料在高頻通訊設(shè)備或半導(dǎo)體電子封裝中的應(yīng)用。

16、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

17、1、本發(fā)明選擇聚丁二烯分子作為可逆粘接分子的主鏈；并配合僅含一個(gè)活性端基的鄰苯二酚衍生物作為可逆粘接改性功能單元引入到聚丁二烯主鏈兩端，其分子鏈中大量的不飽和雙鍵使其能夠與基膜發(fā)生交聯(lián)，保證鄰苯二酚基團(tuán)被固定于基膜表面，使得改性層與基膜之間的穩(wěn)固連接使粘接膜剝離強(qiáng)度得到極大提高，并且賦予了其可逆粘接性，合成了極性較低的可逆粘接分子，使得粘接膜表現(xiàn)出了對銅箔極佳的粘接力(剝離強(qiáng)度>1.1n/mm)及可逆粘接性，使得脫粘后的銅箔能被重新穩(wěn)定粘接。

18、2、本發(fā)明使用聚丁二烯基粘接膜作為基膜保證了材料整體的低介電損耗水平；選擇低極性的聚丁二烯分子鏈作為鄰苯二酚結(jié)構(gòu)載體的同時(shí)僅在低介電基膜表面修飾這種改性分子，減小了表面改性對基膜低介電性能的影響。因此，該可逆粘接膜材料具有0.0025-0.0029的超低高頻介電損耗低，滿足高頻通訊的商用標(biāo)準(zhǔn)，且其可逆的粘接性還能降低設(shè)備維護(hù)成本、延長設(shè)備使用壽命并減少電子垃圾的產(chǎn)生，可應(yīng)用于各種高頻電子設(shè)備中，具有廣闊的工業(yè)化和市場前景。

技術(shù)特征：

1.一種高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料的制備方法，其特征在于，s1中，所述聚丁二烯基樹脂包括1，2-聚丁二烯、1，4-聚丁二烯、聚(1，2-丁二烯-共-1，4-丁二烯)、保留聚丁二烯鏈結(jié)構(gòu)的衍生物中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料的制備方法，其特征在于，s1中，所述固化劑為過氧化氫異丙苯、過氧化二苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基過氧基)己烷中的一種或多種；所述固化劑的用量占聚丁二烯的質(zhì)量的1％-8％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料的制備方法，其特征在于，s2中，所述含鄰苯二酚基團(tuán)的活性小分子包括多巴胺和/或3,4-二羥基苯乙醇。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料的制備方法，其特征在于，s2中，溶液b和溶液c的混合比例基于含鄰苯二酚基團(tuán)的活性小分子與端異氰酸酯基聚丁二烯分子的摩爾比為大于0.5：1的任意比例。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料的制備方法，其特征在于，s2中，溶液b和溶液c的反應(yīng)條件為0-80℃，反應(yīng)0.5-8h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料的制備方法，其特征在于，s3中，所述改性層樹脂溶液涂敷后所得改性涂層厚度為3-30um。

8.一種高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料，其特征在于，由權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)制備方法制得。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料在高頻通訊設(shè)備中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，提供了一種高頻低介電損耗的可逆粘接膜材料的制備方法，包括以下步驟：S1.將聚丁二烯基樹脂與固化劑溶于良溶劑中，溶解后加入硅基填料，得到溶液A，然后將溶液A涂敷于聚四氟乙烯膜上下表面，烘干得基膜；S2.將端異氰酸酯基聚丁二烯分子溶于良溶劑中得到溶液B；將含鄰苯二酚基團(tuán)的活性小分子溶于有機(jī)溶劑中，得到溶液C；然后將溶液B和溶液C混合反應(yīng)一段時(shí)間后烘干得到端鄰苯二酚基聚丁二烯分子，將端鄰苯二酚基聚丁二烯分子溶于良溶劑中，即得到改性層樹脂溶液；S3.將步驟S2得到的改性層樹脂溶液涂敷于S1得到的基膜的上下表面，烘干后即得到可逆粘接膜材料；其可以實(shí)現(xiàn)材料整體的低介電損耗和表面的可逆粘接性。

技術(shù)研發(fā)人員：張先龍,汪家鼎,王瑞昆,王雷,郭少云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21